POZNA SKIE TOWARZYSTWO P R Z Y J A C I Ó Ł NAUK WYDZIAŁ NAUK ROLNICZYCH I LE NYCH PRACE KOMISJI NAUK ROLNICZYCH I KOMISJI NAUK LE NYCH TOM XXV

PRACE Z ZAKRESU LE NICTWA

POZNA 1968 WYDAWANE Z ZASIŁKU POLSKIEJ AKADEMII NAUK

KAROL MA KA, MARIA GIERCZAK, ALICJA STRZELCZYK, CZESŁAW SZAJER

DALSZE BADANIA NAD ZAMIERANIEM SIEWEK CISA (TAXUS BACCATA L.) W WIERZCHLESIE W pierwszej pracy na powy szy temat (Ma ka, Gierczak, Prusinkiewicz 1968) autorzy doszli do wniosku, e zamieranie siewek cisa w rezerwacie wierzchleskim było po rednio powodowane przez brak w rodowisku glebowym korzystnych warunków mikrobiologicznych dla rozwoju grzyba Mycelium radicis atrovirens Melin, bezpo rednio za

przez

pora enie grzybem Cylindrocarpon radicicola Wollenw. Dla sprawdzenia i dodatkowego na wietlenia tego wyniku pobrano w 1966 r. ponownie próbki korzeni cisowych i gleby z rezerwatu, wyizolowano z nich grzyby i zbadano te ostatnie pod k tem widzenia niektórych własno ci biotycznych (wpływ na wzrost Mycelium radicis atrovirens) i enzymatycznych (uzdolnienie do rozpuszczania celulozy i pektyn). Materiał do bada

pobrano 18 listopada 1966 r. z dwóch miejsc, z których jedno

znajdowało si , podobnie jak w pierwszej pracy, w odległo ci około- 70 m w kierunku NE od bramy rezerwatu, drugie w rodkowej jego cz ci. Obok próbek gleby pobrano siewki cisa i korzenie (o grubo ci do 1 mm) starych cisów. Siewki cisa podzielono w zale no ci od nasilenia objawów chorobowych na grupy słabo pora one i silnie pora one. Tego samego dnia przewieziono próbki do Katedry Fitopatologii Le nej WSR w Poznaniu i zło ono na przechowanie do lodówki. Nast pnego dnia przyst piono do izolowania z nich zespołów grzybów metodami przedstawionymi w wymienionej ju pracy M a k i , G i e r c z a k i P r u s i n k i e w i c z a . To samo dotyczy metodyki badania wła ciwo ci wyizolowanych grzybów w stosunku do Mycelium radicis atrovirens. Praca natomiast nad celulolitycznymi i pektynolitycznymi

wła ciwo ciami

tych

grzybów

przeprowadzono

w

Zakładzie

Mikrobiologia Uniwersytetu M. Kopernika w Toruniu. Do oznaczania aktywno ci celulolitycznej płynów pohodowlanych badanych grzybów stosowano metod Halliwella (Bergmeyer 1963), za pomoc

której okre la si

ilo ci rozpuszczalnych w wodzie

w glowodanów, które powstały w czasie hydrolizy enzymatycznej. U ywano tu celulozy Whatmana (Cellulose powder. Standard, England) przygotowywanej według W a l s e t h a (1952). Grzyby hodowano na po ywce mineralnej (Saunders, Siu, Genset 1948) z dodatkiem celulozy Whatmana (10%).

Wyniki bada przedstawiono w tabelach od 1 do 11. Jak wynika z tabeli 1 grzyb Mycelium radicis atrovirens wyst pował jedynie na korzeniach starych cisów( i to bardzo licznie), podczas gdy na korzeniach chorych siewek nie było go wcale. Na tych ostatnich dominował za to (szczególnie na silnie pora onych) grzyb Cylindrocarpon radicicola, któremu ostatnio coraz cz ciej przypisuje si własno ci patogeniczne ( F i c h 1954, R o l l - H a n s e n 1955, Urocevo

1963, K l u g e 1966) Poza tym zwraca tu uwag okoliczno , e w miar

przechodzenia od starych cisów poprzez słabo pora one siewki do silnie pora onych, zespoły wyizolowanych z tych obiektów grzybów były stopniowo coraz liczniejsze i gatunkowo bogatsze. Tabele 2 do 8 i zbiorcza w stosunku do nich tabela 9 wykazuj wpływ otrzymanych zespołów grzybów na wzrost grzyba Mycelium radicis atrovirens. Dla ułatwienia zrozumienia tych tabel warto przypomnie , e dodatnie warto ci w kolumnie 3 przedstawiaj ró ne stopnie ograniczaj cego wpływu odno nych grzybów na wzrost Mycelium radicis atrovirens, natomiast ujemne warto ci w tej kolumnie ró ne stopnie sprzyjania wzrostowi tego grzyba. Z tabeli 8 wynika, e wpływ zespołów grzybów z korzeni i z rizosfery na wzrost Mycelium radicis atrovirens był tym bardziej ograniczaj cy im bardziej zaawansowany był proces chorobowy korzeni, z którymi te zespoły były zwi zane; szczególnie regularnie zjawisko to wyst piło w odniesieniu do zespołów grzybów rizosferowych. Natomiast ograniczaj cy wpływ zespołu grzybów glebowych był z gór trzykrotnie słabszy ni to Ma ka, G i e r c z a k i P r u s i n k i e w i c z (1968) rejestrowali.

Tabela 2 Wpływ grzybów korzeniowych ze starych cisów na wzrost grzyba Mycelium radicis atrovirens The influence of root-fungi (15 species of the highest frequency used) from old trees of Taxus baccata on the development of Mycelium radicis atrovirens

Tabela 3 Wpływ grzybów korzeniowych ze słabo pora onych siewek cisa na wzrost grzyba Mycelium radicis atrovirens The influence of root-fungi (15 species of the highest frequency used) from Taxus baccata (slightly attacked seedlings) on the development of Mycelium radicis atrovirens

Tabele 10 i 11 pozwalaj przede wszystkim stwierdzi , e aktywno

celulolityczna

szczepów grzyba Cylindrocarpon radicicola wyizolowanych z silnie pora onych siewek cisa była znacznie wy sza ni u szczepów z siewek słabo pora onych, i e w ogóle ten grzyb wykazywał najwy sz aktywno

tego rodzaju. Poza tym uderza, e tak e szereg innych

grzybów ni C. radicicola, wyizolowanych z silnie pora onych siewek wykazywało godn uwagi aktywno

celulolityczna, jak np. grzyby A-l35 i A-101. Pektynolityczne uzdolnienia

omawianych grzybów, wydaje si , maj mniejsze znaczenie dla rozpatrywanego w tej pracy zagadnienia. Warto jednak zwróci celulolitycznej wykazywały mniejsz

uwag

na to,

aktywno

e grzyby o wysokiej aktywno ci

pektynolityczn

ni

grzyby o niskiej

aktywno ci celulolitycznej. Na ogół z materiału tabelarycznego nie wynika jaka uchwytna korelacja pomi dzy aktywno ci celulolityczna i aktywno ci pektynolityczn rozpatrywanych grzybów. W dyskusji nad przedstawionymi wynikami wypada mo e porównawczo rozwa y przede wszystkim te ostatnie z wynikami poprzedniej pracy, o zasadniczo identycznej problematyce, wykonanej przez Ma k , Gierczak i P r u s i n k i e w i c z a (Lc.) Dla ułatwienia tych rozwa a nazwijmy t prac ,,pierwsz ". Najpierw zwraca uwag fakt, e kiedy wpływ grzybów glebowych z pierwszej pracy na Mycelium radicis atrovirens wynosił -f869, to w niniejszej pracy legitymował si on warto ci zaledwie +276. By mo e, e tłumaczy si ta ró nica tym, i pora pobierania próbek gleby w obydwu pracach była ró na, w przypadku pierwszej pracy miało ono miejsce w pa dzierniku, a w przypadku niniejszej w listopadzie. Nie jest wykluczone, e ten jeden miesi c opó nienia w okresie stosunkowo szybkiego obni ania si temperatury gleby mógł spowodowa ilo ciowe ograniczenie antagonistycznej mikoflory gleby w stosunku do mikoflory sprzyjaj cej rozwojowi Mycelium radicis atrovirens. Tym niemniej nawet ten trzykrotnie ni szy wynik w niniejszej pracy jest jeszcze dwukrotnie wy szy od warto ci uzyskanej w pierwszej pracy dla mikoflory glebowej pochodz cej z drzewostanu sosnowego (Nadle nictwo- Wierzchlas, Le nictwo Jeleniogóra) ze zdrowo rozwijaj cymi si siewkami cisa, która to warto

wynosiła +131.

Tabela 4 Wpływ grzybów korzeniowych z silnie pora onych siewek cisa na wzrost grzyba i Mycelium radicis atrovirens The influence of root-fungi (15 species of the highest frequency used) from the Taxus baccata (strongly attacked seedlings) on the development of Mycelium radicis atrovirens

Tabela 5 Wpływ grzybów rizosferowych ze starych cisów na wzrost grzyba Mycelium radicis atrovirens The influence of rhizosphere-fungi (15 species of the highest frequency used) from old yew-tree on the development of Mycelium radicis atrovirens

Tabela 6 Wpływ grzybów rizosferowych ze słabo pora onych siewek cisa na wzrost grzyba Mycelium radicis atrovirens The influence of rhizosphere-fungi (15 species of the highest frequency used) from slightly diseased yew-tree seedlings on the development of Mycelium radicis atrovirens

Inaczej przedstawiaj si sytuacje dotycz ce mikoflory rizosferowej i korzeniowej. Tutaj warto ci wyra aj ce ograniczaj cy wpływ odno nych zespołów grzybów zwi zanych z silnie pora onymi siewkami cisa okazały si znacznie wy sze ni w pracy pierwszej, natomiast odpowiednie warto ci zwi zane w niniejszej pracy z korzeniami starych cisów — o wiele ni sze. Skłania to do sformułowania hipotezy, e im bardziej zdrowy jest korze tym silniej wyra a si jego powinowactwo w stosunku do grzyba Mycelium radicis atrovirens, którego obecno

na korzeniu — jak to ju podkre lano w pierwszej pracy — mo e by traktowana

jako czynnik obronno ci w stosunku do grzybów zgorzelowych. Fakt, e w niniejszej pracy stosunek grzyba Mycelium radicis atrovirens do mikoflory korzeniowej, a zwłaszcza rizosferowej ukształtował si znacznie jaskrawiej ni w pierwszej pracy, mo na znowu próbowa wyja ni wspomnian ju ró nic pobrania próbek materiału do bada . W tym jednak wypadku trzeba zało y , e przebieg procesów mikrobiologicznych w korzeniach i w jego bezpo rednim otoczeniu, zachowuje w zasadzie ten sam kierunek, co w chwili jego zainicjowania, czyli e niezale nie od temperatury z czasem stopniowo si pogł bia. Korze bowiem jako substrat bardziej jednolity ni gleba stwarza znacznie mniej mo liwo ci dla

Tabela 7 Wpływ grzybów rizosferowych z silnie pora onych siewek cisa na wzrost grzyba Mycelium radicis atrovirens The influence of rhizospherc-fungi (15 species of the highest frequency used) from strongly diseased yew-tree seedlings on the development of Mycelium radicis atrovirens

wielostronnego przebiegu zjawisk mikrobiologicznych w zale no ci od warunków zewn trznych ni ta ostatnia. Badania enzymatyczne były prowadzone tylko w niniejszej pracy, w pierwszej nie było ich wcale. Stanowi one niemal dowód na słuszno

wniosku wysnutego ju z pierwszej pracy, w

my l którego za bezpo redni przyczyn zamierania siewek cisa w rezerwacie wierzchleskim uznano atak ze strony grzyba Cylindrocarpon radicicola. Na rzecz tego wniosku przemawia zreszt tak e silne opanowanie korzeni siewek z rezerwatu przez ten grzyb uwidocznione w tabeli 1. Je li jeszcze doda powtórnie w stosunku do pierwszej pracy otrzymane podstawy (s one nawet gł bsze) do twierdzenia, e po redni przyczyn zamierania siewek cisa były niesprzyjaj ce dla rozwoju Mycelium radicis atrovirens mikrobiologiczne warunki rodowiska glebowego, to mo na przyj , e cel niniejszej pracy został osi gni ty. Pozostaje sformułowa główne wnioski z niej wypływaj ce: 1. Na korzeniach starych cisów rezerwatu wierzchleskiego wyst pował bardzo silnie grzyb Mycelium radicis atrovirens. Natomiast na

Tabela 8 Wpływ grzybów glebowych na wzrost grzyba Mycelium radicis atrovirens The influence of soil-fungi (15 species of the highest frequency used) on the development of Mycelium radicis atrovirens

korzeniach chorych siewek cisa pochodz cych z tego samego rezerwatu grzyb ten nie wyst pował w ogóle. 2. W ród mikroflory korzeni chorych siewek cisa dominował grzyb Cylindrocarpon radicicola, którego natomiast prawie wcale nie było na korzeniach starych cisów. 3. Szczepy grzyba Cylindrocarpon radicicola wyizolowane z korzeni silnie pora onych siewek cisa wykazywały wi ksz

aktywno

celulolityczn

ni

szczepy tego

gatunku

wyizolowane z korzeni słabo pora onych siewek cisa. Wydaje si to silnie przemawia (podobnie jak wniosek 2) za pogl dem, e bezpo redni przyczyn zamierania siewek cisa w rezerwacie wierzchleskim było pora enie przez grzyb Cylindrocarpon radicicola. 4. Praca dostarcza pogł bionych przesłanek na rzecz tezy

e po redni

przyczyn

zamierania siewek cisa w Wierzchlesie było mikrobiologicznie niekorzystne tło rodowiska glebowego dla rozwoju grzyba Mycelium radicis atrovirens.

Tabela 9 Ogólny wpływ poszczególnych zespołów grzybów na wzrost grzyba Mycelium radicis atrovirens The general effect of fungal spectra on the growth of the fungus Mecylium radkis atrovirens

Tabela 10 Aktywno enzymatyczna grzybów wyizolowanych z korzeni słabo pora onych siewek cisa Enzymatic activity of fungi isolated from slightly diseased yew-tree seedlings

Tabela 11 Aktywno enzymatyczna grzybów wyizolowanych z korzeni silnie pora onych siewek cisa Enzymatic activity of fungi isolated from strongly diseased yew-tree seedlings

LITERATURA

B e r g m e y e r H. TJ., 1963, Methods of enzymatic analysis. Academic Press. New-York— London. Fich C, 1954, Danske erfaringer met hensyn til jorddesinfektion. Nord. Jordbr. Forskn. 36. Za RAM 1955. 372. Hart J. H., 1965, Root rot of oak associated with Cylindrocarpca radicicola. Phytopathology. 55. 1154—1155. M a k a K., G i e r c z a k M., P r u s i n k i e w i c z Z., 1968. Zamieranie siewek cisa (Taxus baccata L.) w Wierzchlesie na tle zespołów saprofitycznych grzybów

rodowiska

glebowego. PTPN, Prace Kom. Nauk Roln. i Kom. Nauk Le n. t XXV. R o l l - H a n s e n J., 1955, Problemer verdrörende damping av jord. Za RAM 1954r 485. U r o s e v i I. B., 1963, Einige neue und wenig bekannte Erkrankungen in Kämpen nud Jungpflanzungen Communicationes Instituti Forestalls Cechosloveniae.3. 123—133. S a u n d e r s P. R., S i u R. G., G e n e s t R. N., 1948, J. Biol. Chem. 174, 697. Z Katedry Fitopatologii Le nej Wy szej Szkoły Rolniczej w Pozna .

FURTHER INVESTIGATIONS ON DAMPING OFF OF YEW-TREE SEEDLINGS IN THE FOREST WIERZCHLAS Summary Ma ka, G i e r c z a k and P r u s i n k i e w i c z (1968) performed in 1964 in the forest Wierzchlas investigations on the succumbing of yew-tree seedlings and came to the conclusion that probabely the main factors responsible for this state were: 1) unfavourable soil conditions for the growths of Mycelium radicis atrovirens, 2) attack by Cylindrocarpon radicicola. In the present work a further off ort is made for elucidation of the microbiological background of the seedling-disease mentioned and following results were obtained: 1. Roots of old yew-trees were intensively colonized by Mycelium radicis atrovirens (table 1). 2. Roots of diseased yew-tree seedlings were predominantly colonized by Cylindrocarpon radicicola and not at all by Mycelium radicis atrovirens. 3. Strains of C. radicicola isolated from slightly diseased yew-tree seedlings showed mostly a high cellulolytic activity, those isolated from strongly attacked seedlings mostly a low cellulolytic activity. This and the intensive colonization of the roots of diseased yew-tree seedlings (table 1) seems to support the conclusion resulting from the earlier investigations that the disease is caused by C. radicicola. 4.

The microbiological status of the soil was deeply unfavourable for the growth of

Mycelium radicis atrovirens what probabely may be considered as a factor favouring the pathogenic activity of C. radicicola (tables 2 to 9).